垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管电学法热阻测试中测试电流的研究

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作者 吕贤亮 黄东巍 +1 位作者 周钦沅 李旭 《电气技术》 2020年第8期28-32,39,共6页

本文针对垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件电学法热阻测试的关键参数——测试电流的影响因素进行研究,测试电流选择恰当与否是热阻测试的先决条件。通过理论分析和三款典型垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件的... 本文针对垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件电学法热阻测试的关键参数——测试电流的影响因素进行研究,测试电流选择恰当与否是热阻测试的先决条件。通过理论分析和三款典型垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件的试验验证,得出一种通过测试电流自升温、测试延迟时间及校温曲线这3个方面有效确定垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件电学法热阻测试时测试电流的方法。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件 电学法热阻 测试电流 测试延迟时间 校温曲线

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530～650MHz 20W CW Si-VDMOS场效应晶体管 被引量：4

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作者 刘洪军 傅义珠 李相光 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期192-194,286,共4页

报道了530-650 MHz 20W连续波Si-VDMOS场效应晶体管的研制结果。该器件采用polySi／WN／Au的多层复合栅技术降低栅串联电阻，采用栅下场氧化垫高技术降低反馈电容，采用穿通型硅外延材料优化导通电阻提高器件工作效率，全离子注入自对... 报道了530-650 MHz 20W连续波Si-VDMOS场效应晶体管的研制结果。该器件采用polySi／WN／Au的多层复合栅技术降低栅串联电阻，采用栅下场氧化垫高技术降低反馈电容，采用穿通型硅外延材料优化导通电阻提高器件工作效率，全离子注入自对准工艺等技术，在上述频带内，连续波，28V工作电压下，静态电流50mA，该器件输出功率达20w，效率达49％，增益大于7．5dB。 展开更多

关键词 连续波 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 多层复合栅

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大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制

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作者 刘洪军 王琪 +2 位作者 赵杨杨 王佃利 杨勇 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期70-74,共5页

介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并... 介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并研制出了百瓦级以上大功率射频Si-VDMOS功率晶体管系列产品。产品主要性能如下:在工作电压28 V及连续波下,采用8胞合成时,225 MHz输出功率达200 W以上,500 MHz输出功率达150 W以上;进一步增加子胞数量,采用12胞合成时,225 MHz输出功率达300 W以上,同时具备良好的增益及效率特性,与国外大功率射频Si-VDMOS功率晶体管的产品参数相比,达到了同类产品水平。 展开更多

关键词 大功率 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 射频功率晶体管 反馈电容 源极电感

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VDMOS场效应管及其特点分析 被引量：7

4

作者 张品福 张克善 《半导体杂志》 1997年第3期39-44,共6页

阐述了垂直导电双扩散型ＶＤＭＯＳ管的发展概况，分析了ＶＤＭＯＳ管的结构特点、工作原理、特性曲线、主要参数，归纳了它的技术特点与优势，最后介绍了在电力电子技术、计算机、音响等方面的应用。

关键词 垂直导电 双扩散型 场效应管 vdmos

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垂直导电双扩散型MOS管及其应用

5

作者 张克善 《电测与仪表》 北大核心 1997年第9期50-53,39,共5页

本文分析与介绍了近期迅速崛起的电力电子场控器件──垂直导电双扩散型ＭＳ管的技术特点，发展概况及在电力电子技术、计算机、音响等方面的应用。

关键词 垂直导电 双扩散型 场效应管 MOS管

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考虑准饱和效应的一种改进VDMOS物理模型 被引量：1

6

作者 鲍嘉明 孙伟锋 时龙兴 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期612-616,共5页

在考虑准饱和效应的情况下,给出了能够精确描述漂移区纵向电场对电子迁移率影响的微分方程,建立了包括用解析方法求解该方程、漂移区电压降求解方法等在内的一整套处理方法,并由此提出了VDMOS的一种改进物理模型。计算结果表明,与Kim Ye... 在考虑准饱和效应的情况下,给出了能够精确描述漂移区纵向电场对电子迁移率影响的微分方程,建立了包括用解析方法求解该方程、漂移区电压降求解方法等在内的一整套处理方法,并由此提出了VDMOS的一种改进物理模型。计算结果表明,与Kim Yeong-Seuk等人提出的模型相比,该改进模型在更大的工作电压范围内都具有较高的计算精度,特别是在VDMOS发生准饱和效应时,计算精度有较大程度的提高,更加符合MEDICI的模拟结果。 展开更多

关键词 垂直双扩散MOS场效应晶体管 物理模型 准饱和效应

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1000V 4H-SiC VDMOS结构设计与特性研究

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作者 李尧 牛瑞霞 +6 位作者 王爱玲 王奋强 蓝俊 张栩莹 张鹏杰 刘良朋 吴回州 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第3期378-383,共6页

设计并优化了一种基于4H-SiC的1000V垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS),在留有50%的裕度后,通过Silvaco仿真软件详细研究了器件各项参数与耐压特性之间的关系。经优化,器件的阈值电压为2.3V,击穿电压达1525V,相较于相同耐... 设计并优化了一种基于4H-SiC的1000V垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS),在留有50%的裕度后,通过Silvaco仿真软件详细研究了器件各项参数与耐压特性之间的关系。经优化,器件的阈值电压为2.3V,击穿电压达1525V,相较于相同耐压条件下的Si基VDMOS,4H-SiC VDMOS的击穿电压提升了12%。此外,击穿时4H-SiC VDMOS表面电场分布相对均匀,最大值为3.4×10^(6)V/cm。终端有效长度为15μm,约为Si基VDMOS的6%,总体面积减小了近1/10。并且4H-SiC VDMOS结构简单,与相同耐压条件下的Si基VDMOS相比,未增加额外的工艺步骤,易于实现。 展开更多

关键词 4H-SIC 垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 击穿电压 漂移区参数 沟道长度

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功率VDMOS器件的研究与发展 被引量：9

8

作者 杨法明 杨发顺 +3 位作者 张锗源 李绪诚 张荣芬 邓朝勇 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第10期623-629,673,共8页

简要介绍了垂直双扩散功率场效应晶体管(VDMOS)的研究现状和发展历史。针对功率VDMOS器件击穿电压和导通电阻之间存在的矛盾,重点介绍了几种新型器件结构(包括沟槽栅VDMOS、超结VDMOS、半超结VDMOS)的工作原理和结构特点,以及其在制造... 简要介绍了垂直双扩散功率场效应晶体管(VDMOS)的研究现状和发展历史。针对功率VDMOS器件击穿电压和导通电阻之间存在的矛盾,重点介绍了几种新型器件结构(包括沟槽栅VDMOS、超结VDMOS、半超结VDMOS)的工作原理和结构特点,以及其在制造工艺中存在的问题。对不同器件结构的优缺点进行了比较分析。对一些新型衍生结构(包括侧面多晶硅栅VDMOS、边氧沟道VDMOS和浮岛VDMOS)的特点进行了分析,叙述了新型SiC材料在VD-MOS器件中应用的最新进展,并指出了存在的问题和未来发展趋势。 展开更多

关键词 功率器件 垂直双扩散功率场效应晶体管(vdmos) 击穿电压 导通电阻 SIC材料

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一种新型P沟道VDMOS复合耐压终端 被引量：2

9

作者 蒲石 杜林 张得玺 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期70-74,共5页

针对终端结构耐压的提高,研究了高压P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管的场限环和场板复合耐压终端结构,提出了一种采用单N+偏移区场限环和多级场板复合的耐压终端结构.仿真发现,该结构能更有效地改善器件主结的边缘电场分布,从而提高... 针对终端结构耐压的提高,研究了高压P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管的场限环和场板复合耐压终端结构,提出了一种采用单N+偏移区场限环和多级场板复合的耐压终端结构.仿真发现,该结构能更有效地改善器件主结的边缘电场分布,从而提高了器件的整体击穿电压.根据以上理论,将该结构运用在一款大功率P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管器件上.经流片测试结果表明,该P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管器件样品的击穿电压为-90V,与仿真结果中主结击穿电压达到-91V有很好的吻合,证明了该结构设计的正确性. 展开更多

关键词 P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管 终端结构 场限环 N+偏移区 多级场板

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硅高压VDMOS漂移区静态物理模型的一种改进 被引量：1

10

作者 鲍嘉明 孙伟锋 +1 位作者 赵野 陆生礼 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期312-315,370,共5页

在Yeong-seukKim等人模型[1]的基础之上,提出了一种改进的VDMOS静态物理模型。该模型特别考虑了VDMOS器件中漂移区载流子的密度分布,并且近似得到了漂移区中泊松方程的解析解。器件模拟软件MEDICI的模拟结果验证了改进静态物理模型的计... 在Yeong-seukKim等人模型[1]的基础之上,提出了一种改进的VDMOS静态物理模型。该模型特别考虑了VDMOS器件中漂移区载流子的密度分布,并且近似得到了漂移区中泊松方程的解析解。器件模拟软件MEDICI的模拟结果验证了改进静态物理模型的计算精度,与Yeong-seukKim等人的模型相比,改进模型的计算精度有较大的提高。 展开更多

关键词 垂直双扩散MOS场效应晶体管 静态物理模型 解析解

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基于变化电子流向的一种高压VDMOS静态物理模型

11

作者 鲍嘉明 时龙兴 +2 位作者 孙伟锋 赵野 陆生礼 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期452-456,共5页

研究了高压VDMOS内部电子流向的变化,提出了其近似解析表达式,在此基础之上,求得了电子密度分布变化的解析表达式,从而建立了高压VDMOS的一种改进静态物理模型。计算结果表明,由于这一模型是基于更为合理的电子流向变化和电子密度分布... 研究了高压VDMOS内部电子流向的变化,提出了其近似解析表达式,在此基础之上,求得了电子密度分布变化的解析表达式,从而建立了高压VDMOS的一种改进静态物理模型。计算结果表明,由于这一模型是基于更为合理的电子流向变化和电子密度分布变化的解析表达式而建立的,所以与Yeong-seuk Kim等人模型和参考文献[2]的模型相比,在较大的工作电压范围内,其计算精度的提高都是非常显著的。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 电子流向 电子密度分布 静态物理模型

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一种200V/100A VDMOS器件开发 被引量：1

12

作者 焦世龙 翁长羽 晋虎 《电子与封装》 2010年第7期20-23,共4页

分析了功率MOSFET最大额定电流与导通电阻的关系,讨论了平面型中压大电流VDMOS器件设计中导通电阻、面积和开关损耗的折衷考虑,提出了圆弧形沟道布局以增大沟道宽度,以及栅氧下部分非沟道区域采用局域氧化技术以减小栅电容的方法,并据... 分析了功率MOSFET最大额定电流与导通电阻的关系,讨论了平面型中压大电流VDMOS器件设计中导通电阻、面积和开关损耗的折衷考虑,提出了圆弧形沟道布局以增大沟道宽度,以及栅氧下部分非沟道区域采用局域氧化技术以减小栅电容的方法,并据此设计了一种元胞结构。详细论述了器件制造过程中的关键工艺环节,包括栅氧化、光刻套准、多晶硅刻蚀、P阱推进等。流水所得VDMOS实测结果表明,该器件反向击穿特性良好,栅氧耐压达到本征击穿,阈值电压2.8V,导通电阻仅25mΩ,器件综合性能良好。 展开更多

关键词 功率器件 垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管 元胞

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高压VDMOS的一种高精度静态物理模型

13

作者 鲍嘉明 孙伟锋 +1 位作者 赵野 陆生礼 《中国工程科学》 2008年第2期72-78,共7页

提出了高压VDMOS的一种高精度静态物理模型(HASPM)。在该模型中,基于更为合理的假设而使得用解析方法求得了双扩散沟道区中的电场和电压;通过深入研究VDMOS内部的物理特性,给出了一个关于漂移区电场的微分方程,并在整个漂移区都用解析... 提出了高压VDMOS的一种高精度静态物理模型(HASPM)。在该模型中,基于更为合理的假设而使得用解析方法求得了双扩散沟道区中的电场和电压;通过深入研究VDMOS内部的物理特性,给出了一个关于漂移区电场的微分方程,并在整个漂移区都用解析方法求解了该微分方程,由此求得了漂移区的电压降。计算结果表明,该模型在漏端电流接近饱和处的稳定性有较大提高,具有较高的计算精度,特别是在栅电压与漏电压都比较大的情况下,其计算精度有较大程度的提高。 展开更多

关键词 垂直双扩散MOS场效应晶体管 静态物理模型 解析方法

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一种便携式VDMOS单粒子试验测试系统

14

作者 魏亚峰 滕丽 +1 位作者 温显超 俞宙 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第5期816-819,824,共5页

设计了一种在线测试系统,用于监测垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件在单粒子试验中的单粒子效应。简述了实验原理,从偏置设计与波形获取及仪器控制与远程监测多个方面详细论述了测试系统的硬件结构;给出了软件的设... 设计了一种在线测试系统,用于监测垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件在单粒子试验中的单粒子效应。简述了实验原理,从偏置设计与波形获取及仪器控制与远程监测多个方面详细论述了测试系统的硬件结构;给出了软件的设计流程及测试系统的操作界面。最后应用该自动测试系统开展了试验,结果表面该系统稳定可靠,便携易用。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管 单粒子效应 单粒子烧毁 测试系统

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700V VDMOS终端结构优化设计 被引量：5

15

作者 干红林 冯全源 +1 位作者 王丹 吴克滂 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期274-278,共5页

基于垂直双扩散金属氧化物(VDMOS)场效应晶体管终端场限环(FLR)与场板(FP)理论,在场限环上依次添加金属场板与多晶硅场板,并通过软件仿真对其进行参数优化,最终实现了一款700 V VDMOS终端结构的优化设计。对比场限环终端结构,金属场板... 基于垂直双扩散金属氧化物(VDMOS)场效应晶体管终端场限环(FLR)与场板(FP)理论,在场限环上依次添加金属场板与多晶硅场板,并通过软件仿真对其进行参数优化,最终实现了一款700 V VDMOS终端结构的优化设计。对比场限环终端结构,金属场板与多晶硅复合场板的终端结构,能够更加有效地降低表面电场峰值,增强环间耐压能力,从而减少场限环个数并增大终端击穿电压。终端有效长度仅为145μm,击穿电压能够达到855.0 V,表面电场最大值为2.0×105V/cm,且分布比较均匀,终端稳定性和可靠性高。此外,没有增加额外掩膜和其他工艺步骤,工艺兼容性好,易于实现。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物(vdmos)场效应晶体管 终端结构 场限环(FLR) 复合场板(FP) 击穿电压

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200V高压大电流VDMOS的研制 被引量：2

16

作者 胡佳贤 韩雁 +2 位作者 张世峰 张斌 宋波 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期85-89,共5页

介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2... 介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2Ω.mm2,导通电流可达40 A;同时设计了ESD防护,HBM值7.5 kV;芯片总面积小于31.25 mm2,可采用TO220封装。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 大电流 导通电阻 结型场效应区注入 静电防护

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VDMOS横向变掺杂终端的优化与设计 被引量：3

17

作者 赵磊 冯全源 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期53-56,共4页

击穿电压是垂直双扩散场效应晶体管(VDMOS)最重要的参数之一,器件的耐压能力主要由终端决定,终端区耗尽层边界的曲率半径制约了击穿电压的提升。横向变掺杂(Variable Lateral Doping)技术是调整深阱杂质的注入开窗和掩膜间距,在终端形... 击穿电压是垂直双扩散场效应晶体管(VDMOS)最重要的参数之一,器件的耐压能力主要由终端决定,终端区耗尽层边界的曲率半径制约了击穿电压的提升。横向变掺杂(Variable Lateral Doping)技术是调整深阱杂质的注入开窗和掩膜间距,在终端形成一个渐变的P型轻掺杂区,使反向偏压下终端区耗尽层边界的曲率半径变大。通过计算机仿真软件Sentaurus TCAD设计了一种650 V横向变掺杂结构终端。仿真结果表明,横向变掺杂结构终端可以有效缩小芯片面积和提高击穿电压,横向变掺杂结构终端的反向击穿电压为700 V,终端长度为118μm。与有相同击穿电压的场限环结构终端相比,其终端长度减小了25. 8%。此外,工艺设计复杂,但设计方法可以作为实际制造的参考。 展开更多

关键词 垂直双扩散场效应晶体管(vdmos) 场限环 横向变掺杂 击穿电压 终端 功率器件

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屏蔽栅结构射频功率VDMOSFET研制 被引量：1

18

作者 李飞 刘英坤 +2 位作者 邓建国 胡顺欣 孙艳玲 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期199-202,共4页

在台栅垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOSFET)的结构基础上,利用常规硅工艺技术,研制出了一种具有屏蔽栅结构的射频功率VDMOSFET器件,在多晶硅栅电极与漏极漂移区之间的氧化层中间加入了多晶硅屏蔽层,大幅度降低了器件的... 在台栅垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOSFET)的结构基础上,利用常规硅工艺技术,研制出了一种具有屏蔽栅结构的射频功率VDMOSFET器件,在多晶硅栅电极与漏极漂移区之间的氧化层中间加入了多晶硅屏蔽层,大幅度降低了器件的栅漏电容Cgd。研制出的屏蔽栅结构VDMOSFET器件的总栅宽为6 cm、漏源击穿电压为57 V、漏极电流为4.3 A、阈值电压为3.0 V、跨导为1.2 S,与结构尺寸相同、直流参数相近的台栅结构VDMOSFET器件相比,屏蔽栅结构VDMOSFET器件的栅漏电容降低了72%以上,器件在175 MHz、12 V的工作条件下,连续波输出功率为8.4 W、漏极效率为70%、功率增益为10 dB。 展开更多

关键词 射频垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管 栅漏电容 栅屏蔽层 台栅结构 屏蔽栅结构

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具有ESD防护及过流保护功能的VDMOS设计

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作者 何建 谭开洲 +6 位作者 陈光炳 徐学良 王建安 谢家雄 任敏 李泽宏 张金平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期612-616,共5页

提出了一种芯片集成实现ESD防护及过流保护功能的VDMOS器件设计。在对电流采样原理分析的基础上,提出了一种适用于功率器件的局域电流采样方法及对应的过流保护电路结构,该方案具有结构简单、低功耗的特点。利用反向串联多晶硅二极管实... 提出了一种芯片集成实现ESD防护及过流保护功能的VDMOS器件设计。在对电流采样原理分析的基础上,提出了一种适用于功率器件的局域电流采样方法及对应的过流保护电路结构,该方案具有结构简单、低功耗的特点。利用反向串联多晶硅二极管实现对VDMOS器件栅氧化层的ESD保护。完成了VDMOS的工艺流程设计,实现了保护电路中各子元件与主功率器件的工艺兼容。二维数值模拟表明:所设计的过流保护电路在室温下能实现38.4 A的限流能力,ESD保护能够达到2 000 V(HBM),能有效提高VDMOS在系统中的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 垂直导电双扩散场效应晶体管(vdmos) 过流保护 静电放电(ESD) 功率器件 可靠性

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一种新型VDMOS器件结构的设计与实现 被引量：2

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作者 董子旭 王万礼 +2 位作者 赵晓丽 张馨予 刘晓芳 《太赫兹科学与电子信息学报》 2022年第4期402-406,共5页

垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件是一种以多子为载流子的器件,具有开关速度快、开关损耗小、输入阻抗高、工作频率高以及热稳定性好等特点。提出一款60 V平面栅VDMOS器件的设计与制造方法,开发出一种新结构方案,通... 垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件是一种以多子为载流子的器件,具有开关速度快、开关损耗小、输入阻抗高、工作频率高以及热稳定性好等特点。提出一款60 V平面栅VDMOS器件的设计与制造方法,开发出一种新结构方案,通过减少一层终端层版图的光刻,将终端结构与有源区结构结合在一张光刻版上,并在终端工艺中设计了一种改善终端耐压的钝化结构,通过使用聚酰亚胺光刻胶(PI)钝化工艺代替传统的氮化硅钝化层。测试结果表明产品满足设计要求,以期为其他规格的芯片设计提供一种新的设计思路。 展开更多

关键词 功率器件 垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(vdmos) 终端结构 击穿电压 钝化工艺

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